據估計,美國有24%的成年人被診斷出患有胰島素抵抗,11.3%的美國人口患有糖尿病。胰腺中的胰島細胞響應循環葡萄糖水平而釋放激素胰島素,葡萄糖水平升高會導致胰島素水平升高。胰島素抵抗被定義為身體控制血糖水平的能力受損,這源于外周組織細胞(包括骨骼肌、脂肪和肝臟)無法對胰島素做出適當反應。外周細胞沒有使用胰島素來代謝葡萄糖,而是留在血液中,導致循環葡萄糖水平降低上升。最終,胰島細胞無法再維持胰島素的高產量,患者患上了2型糖尿病。對減少胰島素抵抗的運動處方研究提供了關于哪些運動和活動的最佳持續時間的見解。

肥胖,特別是腹部脂肪量增加,已被確定為胰島素抵抗的主要原因之一。肥胖會增加炎癥細胞因子和游離脂肪酸的釋放,從而對胰島素抵抗產生直接影響。久坐不動的生活方式、不良飲食、使用糖皮質激素等藥物或衰老導致的獲得性胰島素抵抗仍然是胰島素抵抗的最常見原因。特定的遺傳綜合征也在胰島素抵抗的發展中發揮作用,例如多囊卵巢綜合征(PCOS)、Werner綜合征或A型和B型胰島素抵抗。
通常,胰島素抵抗會先于2型糖尿病的發展10到15年。胰島素抵抗和由此產生的2型糖尿病是導致心血管疾病發展的主要原因,心血管疾病是全球第一大死因。胰島素抵抗被認為會導致某些癌癥(例如乳腺癌)的發展,部分原因是它與慢性炎癥和持續性高胰島素血癥有關。
通過鍛煉、飲食、藥物或這些干預措施的組合來改善胰島素敏感性,可以顯著降低心臟病發作、中風和其他心血管事件以及癌癥的風險。醫生可以向患者提供關于運動作為降低胰島素抵抗的具有成本效益的管理策略的好處的建議。

診斷胰島素抵抗可能具有挑戰性,因為許多胰島素抵抗患者沒有癥狀。肥胖、高血壓或高脂血癥的存在可以提高懷疑指數。代謝綜合征或微血管疾病等其他情況應促使臨床醫生考慮胰島素抵抗。
雖然在初級保健實踐中很少使用,但診斷胰島素抵抗的金標準是通過高胰島素-正常血糖葡萄糖鉗夾,其工作原理是同時向患者輸注高劑量胰島素和不同比例的20%葡萄糖溶液,以準確描述胰島素抵抗的量達到穩定狀態所需的外源性葡萄糖。另一種廣為人知且公認的胰島素抵抗測量方法是胰島素抵抗穩態模型評估(HOMA-IR),它基于空腹胰島素和葡萄糖水平。


在有氧活動期間,葡萄糖攝取獨立于胰島素發生。這種機制研究起來很復雜,因為運動對改善胰島素敏感性的影響必須與減肥的影響區分開來。一項為期12周的中高強度運動干預的結果表明,盡管繼續保持習慣性飲食和最低限度的體重減輕,但胰島素敏感性顯著改善。盡管運動對胰島素敏感性有獨立影響,但許多研究發現,與單獨使用任何一種方式相比,結合飲食和運動對胰島素抵抗產生的改善最顯著。研究表明,體重減輕5%到10%可以顯著提高胰島素敏感性并降低體內炎癥反應。
與單獨使用任何一種方式相比,有氧運動和阻力運動相結合似乎在提高胰島素敏感性方面產生了最大的效果。有氧運動可以直接增加胰島素敏感性,而阻力訓練可以增加肌肉質量,從而對葡萄糖攝取產生積極影響。
有氧運動往往是研究最多的,步行、慢跑和騎自行車等運動往往受到患者群體的高度偏愛。然而,胰島素抵抗患者經常出現肥胖,可能難以參加有氧運動。單獨的有氧運動可以導致體重減輕并伴隨著肌肉質量的大量減少。一個可行的替代方案是每周進行2到3天的阻力訓練。選擇運動方式應因患者而異,同時采用有氧訓練和阻力訓練相結合似乎對胰島素抵抗產生最大的影響。

美國運動醫學學院推薦的運動方案包括有氧運動,可促進40%至59%的中等強度心率儲備,以及至少50%至69%的中等強度阻力訓練。研究表明,胰島素抵抗患者對運動方案的依從性很低,時間不夠是需要克服的最大障礙。

高強度間歇訓練(HIIT)是一種省時的方法,可以克服這種運動障礙,通常涉及以85%至95%的峰值心率進行短時間間隔的有氧運動。在一項研究中,受監督的HIIT計劃與改善2型糖尿病患者的胰島素敏感性和降低心血管疾病風險標志物有關。此外,盡管鍛煉的時間在很大程度上取決于患者的日程安排,但研究表明,下午的HIIT鍛煉可能比早上的HIIT鍛煉對降低糖尿病患者的血糖水平有更大的影響。
對于沒有時間限制的患者,運動持續時間,即使強度較低,也可能在降低胰島素抵抗方面發揮更大作用。在一項研究中,每周鍛煉170分鐘比每周鍛煉115分鐘更能顯著改善胰島素敏感性。
這些發現為制定降低患者胰島素抵抗的治療方案提供了一個起點。

運動處方應旨在產生每日卡路里不足并達到特定的運動量,以達到每周減輕0.5至0.9千克體重的目標,總體重減輕5%至10%。患者通常難以采用可持續的鍛煉方案。適當的運動處方應始終因患者而異,但應具體且可實現,并且應包括增加強度以獲得最大益處。如果可行的話,應推薦結合阻力訓練和有氧訓練來最大可能地改善胰島素敏感性,并優先選擇每周持續時間更長的訓練和下午訓練。設定可實現的目標是健康改變的良好開端,可以長期保持健康以防止代謝疾病并減少對藥物的需求。
臨床醫生可采納美國運動醫學會(ACSM)對2型糖尿病患者的建議。鍛煉程序應隨著時間的推移通過增加強度或體積穩步推進。同樣重要的是要考慮到現有的健康狀況可能會限制個人的某些身體活動選擇,這就是為什么個性化的鍛煉計劃至關重要。

兒童和青少年肥胖癥呈上升趨勢,但缺乏診斷該人群胰島素抵抗的明確指南。研究表明,兒童肥胖與成年期代謝紊亂之間存在很強的相關性。久坐不動的生活方式是導致兒童和青少年肥胖率上升的一個原因。研究表明,有氧運動和抗阻運動均可降低肥胖青年的胰島素抵抗水平。一項研究發現,青少年進行12周的跳繩運動可有效預防心血管疾病的風險,還能提高學業自我效能(提高對自己學業成就能力的認可和信念)。這對于長期維持鍛煉方案可能很重要,這將提供最大的健康益處。找到青少年喜歡的活動同樣重要,因為應鼓勵進行超過12周的體育活動,否則健康益處可能會被抵消。
制定結構化和可持續的鍛煉方案可以最大程度地減少胰島素抵抗并預防該病癥可能導致的嚴重健康后果。
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